Ключевая разница – щелочность и жесткость
Хотя вода покрывает 71,1% земной коры, вода везде неодинакова. Однако вода - единственное неорганическое вещество, которое в природе может существовать во всех трех физических состояниях в виде жидкой воды, льда или водяного пара. Это связано с колебаниями температуры. В зависимости от компонентов, которые в ней растворены, вода может быть разной по цвету, вкусу или химическому составу от одного места к другому. Например, морская вода сильно отличается от пробы воды из колодца. Поэтому для проверки качества воды были введены параметры тестирования воды. Щелочность и жесткость – это такие параметры, которые являются очень важными факторами, которые следует проверять перед употреблением воды. Основное различие между щелочностью и жесткостью заключается в том, что щелочность измеряет общее количество оснований, присутствующих в воде, тогда как жесткость измеряет общее количество (концентрацию) двухвалентных солей.
Что такое щелочность?
Щелочность – это способность воды сохранять стабильный уровень pH. Другими словами, щелочность – это способность воды нейтрализовать кислоты. Степень щелочности в основном зависит от почвы или горных пород, через которые он проходит. Щелочность в основном возникает из-за присутствия карбонатов в воде. Это связано с основностью воды. Щелочность происходит в основном от гидроксидов или оснований. Карбонатные соединения вносят свой вклад в щелочность, чем другие основные виды, потому что значительное количество карбонатных видов содержится в воде естественным образом.
Щелочность является важным параметром, поскольку она может напрямую влиять на водную жизнь. Наилучший диапазон pH для нормального функционирования водных организмов составляет 6,0–9,0 pH. Щелочность помогает поддерживать этот рН водоемов. Его измеряют с помощью кислотно-щелочного титрования. При этом титровании измеряется количество кислоты, которое может быть нейтрализовано пробой воды. Карбонатные соединения нейтрализуют кислоту, и конечная точка достигается, когда все карбонатные соединения израсходованы.
Рисунок 01: Щелочная вода в озере Моно
Что такое твердость?
Жесткость воды – это показатель концентрации всех двухвалентных ионов, присутствующих в воде. Примерами некоторых двухвалентных ионов, присутствующих в воде, являются ион кальция, ионы магния и ион Fe2+. Однако кальций и магний являются наиболее распространенными источниками жесткости воды. Единицей жесткости является ppm на эквивалент CaCO3. Существует два типа жесткости воды:
Временная жесткость
Временная жесткость возникает из-за присутствия гидрокарбоната кальция (Ca (HCO3)2) и гидрокарбоната магния (Mg (HCO 3)2). Оба вида разлагаются при нагревании и происходит осаждение CaCO3 или MgCO3. Поэтому временную жесткость можно устранить кипячением воды.
Постоянная жесткость
Постоянная жесткость воды возникает из-за присутствия сульфата кальция. Его нельзя удалить кипячением воды.
Карбонат натрия можно использовать как для временной, так и для постоянной жесткости для смягчения твердых отходов. Карбонат натрия растворяется в воде и обеспечивает достаточное количество ионов карбоната для реакции с ионами кальция в воде. Это помогает смягчить жесткую воду.
Жесткость воды можно легко определить с помощью титрования с ЭДТА. ЭДТА связывается как с ионами кальция, так и с ионами магния; следовательно, он может определить количество присутствующих ионов.
Каковы сходства между щелочностью и жесткостью?
Термины щелочность и жесткость часто путают из-за нескольких общих черт. Одним из таких сходств является то, что единица измерения одинакова для обоих параметров, а именно ppm (частей на миллион) в эквивалентах CaCO3..
Еще одно сходство заключается в том, что жесткость и щелочность воды в основном обусловлены известняковыми или доломитовыми источниками в природе. Это происходит, когда вода проходит через горные породы и поглощает минералы, которые вызывают щелочность и жесткость. Когда известняк и доломит растворяются в воде, ионы кальция, ионы магния и карбонаты смешиваются с водой. Ионы кальция и магния вызывают жесткость воды, а щелочность возникает из-за присутствия карбонатных частиц.
В чем разница между щелочностью и жесткостью?
Щелочность и жесткость |
|
| Щелочность – это способность воды сопротивляться изменениям pH, происходящим под действием кислот. | Жесткость – это измерение общего количества двухвалентных ионов, присутствующих в воде. |
| Возбудители | |
| Щелочность в основном вызвана присутствием карбонатных соединений. | Жесткость вызывается двухвалентными ионами, такими как ионы кальция, магния или железа. |
| Решимость | |
| Щелочность можно определить кислотно-основным титрованием. | Жесткость можно определить титрованием с ЭДТА. |
| Реакции при титровании | |
| Карбонатные соединения, вызывающие щелочность, могут вступать в реакцию с сильными кислотами в присутствии индикаторов фенолфталеина и метилового оранжевого, вызывая изменение цвета при поглощении всех ионов карбоната. | Ионы кальция и магния, вызывающие жесткость, могут связываться с ЭДТА, и, найдя количество ЭДТА, можно определить жесткость пробы воды. |
Резюме – щелочность и жесткость
Щелочность и жесткость встречаются в природной воде в разной степени. Это параметры, используемые для определения качества воды. Основное различие между щелочностью и жесткостью заключается в том, что щелочность измеряет общее количество оснований, присутствующих в воде, тогда как жесткость измеряет общее количество (концентрацию) двухвалентных солей.
Загрузить PDF-версию книги Щелочность и жесткость
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечаниями к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между щелочностью и жесткостью.
